12.1. Современные средства поражения

12.1.1. Ядерное оружие

Ядерное оружие (ЯО) — самое мощное и эффективное оружие массового уничтожения. Его действие основано на использовании внутриядерной энергии, освобождающейся при ядерном взрыве. При этом в течение долей секунды выделяется огромное количество энергии, в миллионы раз превышающее энергию, выделяющуюся при взрывах обыч­ных боеприпасов.

Мощность ядерного боеприпаса определяется тротиловым эквивалентом (количеством тротила обычного взрывчатого вещества с равной энергией, выделяющей при взрыве). Ядерными зарядами снаряжают различные виды боеп­рипасов: ракеты авиационные бомбы, торпеды, артилле­рийские снаряды и мины.

В зависимости от выполняемых задач с применением ЯО, ядерные взрывы бывают космические, низкие и высо­кие воздушные, наземные, подземные (подводные).

Ядерный взрыв обладает комбинированным воздействи­ем. Поражающими факторами являются ударная волна, световое излучение, радиоактивное заражение (загрязнение) и электромагнитный импульс (ЭМИ).

Ударная волна — наиболее мощный поражающий фак­тор ЯО, на долю которого приходится 50 % энергии ядер­ного взрыва. Она представляет собой зону сильно сжатого воздуха, распространяющуюся со сверхзвуковой скорос­тью во все стороны от центра (эпицентра) взрыва. С уве­личением расстояния скорость быстро уменьшается, и действие ударной волны ослабевает.

Источником возникновения ударной волны является вы­сокое давление в центре взрыва, достигающее миллионов атмосфер. Наибольшим оно является на передней границе зоны сжатия, называемой фронтом ударной волны. Вслед за движением фронта сжатия в зоне сжатия происходит перемещение частиц воздуха, создающее скоростной напор.

Основными параметрами, определяющими действие удар­ной волны, являются избыточное давление в ее фронте, скоростной напор воздуха и время действия избыточного давления. Их значение зависит от мощности, вида ядер­ного взрыва и расстояния от его центра.

Избыточное давление - разность между атмосферным давлением и максимальным давлением на фронте ударной волны. Измеряется в паскалях (килопаскалях). Продол­жительность действия избыточного давления измеряется в секундах.

Скоростной напор воздуха — динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха, измеряемая в тех же едини­цах, что и избыточное давление. Его действие обычно ска­зывается при избыточном давлении выше 50 кПа.

Воздействие ударной волны вызывает у человека раз­личного рода и тяжести повреждения:

> при избыточном давлении свыше 100 кПа возникают контузии и травмы крайне тяжелой степени - переломы­ крупных несущих костей позвоночника, конечнос­тей, разрывы внутренних органов (печень, селезенка, легкие, головной мозг и др.). Такие травмы приводят к мгновенной смерти;

• при избыточном давлении 60—100 кПа контузии и трав­мы тяжелой степени (переломы отдельных костей, со­трясение мозга, сильный ушиб всего тела);

• при избыточном давлении 40-60 кПа контузии и трав­мы средней степени тяжести (вывихи конечностей при падении, переломы ребер, кровотечение из носа и ушей);

> при избыточном давлении 20—40 кПа поражение лег­кой степени (легкая контузия, временная потеря слуха­, вывихи и ушибы).

Косвенное воздействие ударной волны заключается в поражении людей летящими обломками зданий и соору­жений, стеклом и другими предметами, увлекаемыми удар­ной волной.

При воздействии ударной волны на здания, сооруже­ния главной причиной их разрушения является первона­чальный удар, возникающий в момент отражения волны от стен. Под воздействием ударной волны здания и соору­жения могут подвергаться полным (60—40 кПа), силь­ным (40—20 кПа), средним (10—20 кПа) и слабым разру­шениям.

Надежной защитой от воздействия ударной волны яв­ляются убежища, укрытия, станции метро, горные выра­ботки и пр.

Световое излучение. На его долю приходится 30-35 % энергии ядерного взрыва. Под световым излучением ядер­ного взрыва понимается электромагнитное излучение уль­трафиолетового, видимого и инфракрасного спектра. Ис­точником светового излучения является светящая область взрыва. Время действия светового излучения и размеры светящейся области зависят от мощности взрыва. С ее увеличением они возрастают. По длительности свечения можно ориентировочно определить мощность ядерного взрыва. Из формулы:

t= ³√q,

где t - длительность свечения (с); q — мощность ядерного взрыва (кт), видно, что время действия светового излуче­ния при наземном и воздушном взрыве мощностью 1 кт составляет 1 с; 10 кт — 2,2 с, 100 кт — 4,6 с, 1 мгт - 10 с.

Поражающим фактором воздействия светового излуче­ния является световой импульс — количество прямой све­товой энергии, падающей на 1 м² поверхности перпенди­кулярной направлению распространения светового излу­чения за все время свечения. Величина светового импуль­са зависит от вида взрыва и состояния атмосферы. Изме­ряется в системе Си в джоулях (Дж/м²) и калориях на см² во внесистемной системе единиц. 1 Кал/см² = 5 Дж/м ².

Воздействие светового излучения вызывает у человека ожоги различной степени:

• 2,5 Кал/см² — покраснение, болезненность кожи;

• 5—10 = на коже появляются пузыри;

• 10-15 - появление язв, омертвление кожи;

► 15 и выше — омертвление глубоких слоев кожи. Потеря трудоспособности наступает при получении ожо­гов второй и третьей степени открытых участков тела (лицо, шея, руки). При прямом попадании света в глаза возмо­жен ожог глазного дна. Временное ослепление наступает при внезапном изменении яркости поля зрения (сумерки, ночь). Ночью ослепление может носить массовый харак­тер и может продолжаться минутами.

При воздействии на материалы импульс величиной от 6 до 16 Кал/см² вызывает их возгорание и приводит к пожарам. При легком тумане величина импульса умень­шается в 10 раз, при густом — в 20.

приводит к многочисленным пожарам и взрывам в результате повреждения газовых коммуникаций и электросетей.

Поражающее воздействие светового излучения снижает­ся при своевременном оповещении, использовании защит­ных сооружений и СИЗ (одежды, светозащитных очков).

Проникающая радиация (4-5 % энергии ядерного взры­ва) представляет собой поток λ-квантов и нейтронов, из­лучаемых в течение 10-15с из светящейся области взры­ва в результате ядерной реакции и радиоактивного распа­да его продуктов. Доля нейтронов в энергии проникаю­щей радиации составляет 20 %. При взрывах малой и сверхмалой мощности доля проникающей радиации зна­чительно возрастает.

Радиус поражения проникающей радиацией незначите­лен (половинное уменьшение дозы происходит при пре­одолении в воздухе 4-5 км).

Поток нейтронов вызывает в окружающей среде наве­денную радиоактивность за счет перехода атомов стабиль­ных элементов в их радиоактивные изотопы, в основном короткоживущие. Воздействие проникающей радиации на человека вызы­вает у него лучевую болезнь.

Радиоактивное заражение (загрязнение) окружающей среды (РЗ). На его долю приходится 10—15 % всей энер­гии ядерного взрыва. Возникает в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва. Расплавленная масса грунта, содержит радиоактивные продукты распада. При низком воздушном, наземном и особенно подземном взрыве грунт из воронки, образован­ной взрывом, втягиваясь в огненный шар, расплавляется и перемешивается с радиоактивными веществами, а затем медленно оседает на землю как в районе взрыва, так и за его пределами в направлении движения ветра. В зависи­мости от мощности взрыва локально выпадает 60-80 % радиоактивных веществ (РВ). 20—40 % поднимается в ат­мосферу и постепенно оседает на землю, образуя глобаль­ные площади зараженных территорий.

При воздушных взрывах РВ не смешиваются с грун­том, а поднимаются в атмосферу, разносясь в ней и мед­ленно выпадая в виде дисперсионного аэрозоля.

В отличие от аварии на АЭС, где след аварийного выб­роса РВ имеет мозаичную форму из-за частого изменения направления ветра в приземном слое, при ядерном взрыве образуется эллипсообразный след, так как за время локального выпадения РВ направление ветра практически не меняется.

Источниками РЗ местности являются продукты деле­ния материала ядерного взрыва, а также непрореагирвавшие частицы материала. (²³⁵U, ²³⁹Pt). Незначительную долю в общей массе РВ составляют радиоактивные эле­менты - продукты действия наведенной радиации, образу­ющиеся в результате воздействия нейтронного излучения.

Характерной особенностью РЗ является постоянно про­исходящий спад уровня радиации, происходящий вслед­ствие распада радионуклидов. За время, кратное 7 уро­вень радиации снижается в 10 раз. Так, если через 1 час после взрыва уровень радиации принять за исходный, то через 7 часов он снизится в 10 раз, через 49 час — в 100 раз, а через 14 суток в 1000 раз по сравнению с первона­чальным.

При аварии на АЭС спад уровня радиации происходит медленнее. Это объясняется иным изотопным составом ра­диоактивного облака. Большинство короткоживущих изо­топов распадаются еще в процессе работы реактора, и их число при аварийном выбросе значительно меньше, чем при ядерном взрыве. В результате этого спад уровня ра­диации при аварии за семикратный промежуток времени уменьшается лишь вдвое.

Электромагнитный импульс (ЭМИ). При ядерных взрывах в атмосфере в результате взаимодействия γ-излучения и нейтронов с атомами окружающей среды возника­ют кратковременные мощные электромагнитные поля с длиной волны от 1 до 1000 м и более. (Соответствует диа­пазону радиоволн.) Поражающее действие ЭМИ обуслов­лено возникновением мощных электрических полей в про­водах и кабелях линий связи, в антеннах радиостанций и других радиоэлектронных устройствах. Поражающим фактором ЭМИ является напряженность электрического и (в меньшей степени) магнитного полей, зависящая от мощ­ности и высоты взрыва, расстояния от центра взрыва, свойств окружающей среды. Наибольшее поражающее воз­действие ЭМИ оказывает при космическом и высотном ядер­ных взрывах, выводя из строя радиоэлектронную аппара­туру, находящуюся даже в заглубленных помещениях.

Один ядерный взрыв в верхних слоях атмосферы спосо­бен породить ЭМИ, достаточный для того, чтобы нару­шить работу электронного оборудования на территории всей страны. Так, 9 июля 1962 г., когда в г. Охау на Гавайях, который находится в 1300 км от расположенно­го в Тихом океане острова Джонстон, где проводились ядер­ные испытания, погасли уличные фонари.

Боеголовка современной баллистической ракеты способна пробивать до 300 метров каменных пород и срабатывать в особо укрепленных пунктах управления.

Появился новый вид ЯО – т.н. «компактная атомная бомба сверхмалой мощности». При взрыве ее возникает излучение, которое подобно «нейтронной бомбе» уничтожает все живое в районе поражения. Ее основой является химический элемент гафний, атомы которого при облучении активизируются. В результате выделяется энергия в виде γ-излучения. По бризантности (разрушительной способности) 1 г гафния эквивалентен 50 кг тротила. Применением гафния в боеприпасе можно создать миниатюрные снаряды. Радиоактивных осадков после взрыва гафниевой бомбы будет очень мало.

Сегодня около 10 стран практически очень близки к созданию ядерного оружия. Однако этот вид оружия наиболее легко поддается контролю в силу его неизбежной радиоактивности и технологической сложности производства. Сложнее обстоят дела с химическим, и биологическим оружием. В последнее время возникло множество предприятий с различной формой собственности, работающих химии, биологии, фармакологии, пищевой промышленности. Здесь даже в кустарных условиях можно приготовить ОВ или смертель опасные биопрепараты, можно отпустить товар по устному распоряжению руководителя. В подмосковном городе Оболенске находится крупнейший в мире центр биологических исследований, в котором собрана уникальная коллекция штаммов самых опасных болезнетворных бактерий. Цех обанкротился. Возникла реальная угроза утраты уникальной коллекции.